DE1195370B

DE1195370B - Overlay arrangement for very short electromagnetic waves

Info

Publication number: DE1195370B
Application number: DES66019A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Holzwarth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-11-27
Filing date: 1959-11-27
Publication date: 1965-06-24
Also published as: NL258290A; GB953068A; BE597452A

Description

Überlagerungsanordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine überlagerungsanordnung zur Transponierung von Schwingungen relativ niedriger Frequenz in Schwingungen von relativ hoher Frequenz (Aufwärtsumsetzer).Superposition arrangement for very short electromagnetic waves Die The invention relates to a superposition arrangement for transposing vibrations relatively low frequency in oscillations of relatively high frequency (up-converter).

Anordnungen dieser Art werden bisher meist in der Weise ausgebildet, daß an einem Eintakt- oder Gegentaktüberlagerer die beiden zu überlagernden Hochfrequenzspannungen beispielsweise mit einer Frequenz von 6000 MHz und 70 MHz angelegt werden und daß über ein Bandpaßfilter das gewünschte Mischprodukt entnommen wird. Bei diesen bekannten Anordnungen tritt das Problem auf, das geforderte Mischprodukt getrennt von den weiteren im überlagerer vorhandenen Hochfrequenzspannungen zu entnehmen. Das ist insofern relativ schwierig, weil der überlagerungsoszillator, wenn er in einer relativ hohen Frequenzlage betrieben wird, mit wesentlich mehr Energie in der überlagerungsstufe vorhanden ist als das geforderte Mischprodukt. An das Bandpaßfilter für die Auskopplung des geforderten Mischproduktes sind dann sehr hohe Forderungen zu stellen, die nur mit großem Aufwand einigermaßen befriedigend erfüllt werden können.Arrangements of this type have so far mostly been designed in such a way that that on a single-ended or push-pull superimposed the two high-frequency voltages to be superimposed for example applied at a frequency of 6000 MHz and 70 MHz and that the desired mixed product is removed via a bandpass filter. With these well-known The problem occurs that the required mixed product is separated from the arrangements to be taken from further high-frequency voltages present in the superimposed. That is relatively difficult because of the local oscillator when it is in a relatively is operated at a high frequency, with significantly more energy in the superimposition stage is available as the required mixed product. To the bandpass filter for the decoupling of the required mixed product are then very high demands that only can be fulfilled reasonably satisfactorily with great effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu weisen, auf dem es möglich ist, diesen Schwierigkeiten in einfacher Weise zu begegnen.The invention is based on the object of providing a way which it is possible to meet these difficulties in a simple manner.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer überlagerungsanordnung zur Transponierung von Schwingungen relativ niedriger Frequenz in Schwingungen von relativ hoher Frequenz (Aufwärtsumsetzer) durch folgende erfindungsgemäße Ausbildungen gelöst: a) An eine vierarmige Richtungsgabel ist an einen ersten Anschluß ein tlberlagerungsoszillator relativ hoher Frequenz angeschaltet.This task is based on an overlay arrangement for Transposition of vibrations of relatively low frequency into vibrations of relative high frequency (up converter) solved by the following inventive designs: a) A superposition oscillator is attached to a first connection of a four-armed direction fork switched on at a relatively high frequency.

b) An den in Umlaufrichtung darauffolgenden zweiten Anschluß der Richtungsgabel ist der eigentliche Frequenzumsetzer möglichst reflexionsfrei angeschaltet, dem von einer Quelle relativ niedriger Frequenz Hochfrequenzenergie zugeführt wird.b) To the following second connection of the direction fork in the direction of rotation the actual frequency converter is switched on as reflection-free as possible, the radio frequency energy is supplied from a relatively low frequency source.

c) An den in Umlaufrichtung dritten Anschluß der Richtungsgabel ist ein das geforderte Mischprodukt für den Verbraucher aussiebendes Bandpaßfilter angeschaltet.c) The direction fork is connected to the third connection in the direction of rotation a bandpass filter that sifts out the required mixed product for the consumer is switched on.

d) An den in Umlaufrichtung vierten und letzten Anschluß der Richtungsgabel ist ein Absorptionswiderstand angeschaltet. bei wird in einem ersten Anschluß der Richtungsgabel die zu modulierende Hochfrequenzenergie eingespeist. An den in Umlaufrichtung darauffolgenden Anschluß ist jedoch gegensätzlich zum Erfindungsgegenstand ein im Takt einer Modulation im Absorptionsgrad veränderbarer Ferritmodulator angeschaltet, so daß je nach dem Anpassungsgrad dieses Modulators an den zugehörigen Richtungsgabelanschluß mehr oder weniger Energie zu dem in Umlaufrichtung darauffolgenden ausgangsseitigen Anschluß der Richtungsgabel gelangt. Der vierte und letzte Anschluß der Richtungsgabel ist schließlich durch einen Absorber praktisch reflexionsfrei abgeschlossen. Dieser Widerstand hat die Aufgabe, ein Rückfließen von Energie vom dritten Anschluß der Richtungsgabel in den Generator zu vermeiden. Diese bekannte Modulationseinrichtung ist demzufolge kein Aufwärtsumsetzer im Sinne der Erfindung, und es liegt bei dieser bekannten Einrichtung somit auch nicht das dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Problem vor. Es sind auch die rein schaltungstechnischen Einzelheiten demzufolge wesentlich vom Erfindungsgegenstand verschieden.d) To the fourth and last connection of the direction fork in the direction of rotation an absorption resistor is switched on. at is in a first connection of the Direction fork fed in the high-frequency energy to be modulated. At the in the direction of rotation However, the subsequent connection is, contrary to the subject matter of the invention, an im Clock of a modulation in the degree of absorption changeable ferrite modulator switched on, so that depending on the degree of adaptation of this modulator to the associated direction fork connection more or less energy to the downstream output side in the direction of rotation Connection of the direction fork arrives. The fourth and last connection of the direction fork is finally closed by an absorber practically reflection-free. This The function of the resistor is to prevent energy from flowing back from the third terminal of the Avoid direction fork in the generator. This known modulation device is therefore not an up-converter in the sense of the invention, and it is with this known device thus also not the subject of the invention Problem before. The purely circuit-related details are also accordingly significantly different from the subject matter of the invention.

Durch die Zeitschrift »Nachrichtentechnik«, 1959, Heft 7, S. 328 bis 333, ist unter anderem bekannt, einen parametrischen Verstärker mit einer Richtungsgabel zu kombinieren. Der parametrische Verstärker ist hierbei für die Signalfrequenzen ein Zweipol mit negativem Widerstand, und die Richtungsgabel hat demzufolge hierbei die Aufgabe einer Auftrennung des Anschlusses in einen ersten Anschluß für die in den parametrischen Verstärker einlaufenden zu verstärkenden Wellen und einen zweiten Anschluß für die aus dem parametrischen Verstärker austretenden verstärkten Wellen. Eingangsfrequenz und Ausgangsfrequenz dieses parametrischen Verstärkers sind dabei gleich, so daß bei dieser bekannten Anordnung, die vor allem auf Seite 329 der Veröffentlichung behandelt ist, das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht auftritt.Through the magazine "Nachrichtenentechnik", 1959, issue 7, p. 328 bis 333, it is known, among other things, a parametric amplifier with a direction fork to combine. The parametric amplifier is here for the signal frequencies a two-pole with negative resistance, and the direction fork consequently has here the task of separating the connection into a first connection for the in the parametric amplifier incoming waves to be amplified and a second Connection for the amplified waves emerging from the parametric amplifier. The input frequency and output frequency of this parametric amplifier are included the same, so that with this known arrangement, which especially on Page 329 of the publication is dealt with, the subject of the invention Problem does not occur.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung ist eine überlagerungsanordnung dargestellt, die aus einer Richtungsgabel 1, einer Mischstufe 2, einem Bandpaßfilter 3 und einem Absorber 4 besteht. Der Umlaufsinn der Richtungsgabel 1 ist durch einen Pfeil angedeutet. Die Hochfrequenzenergie des überlagerungsoszillators, der beispielsweise auf einer Frequenz von 6000 MHz arbeitet, wird über den Anschluß 5 in die Richtungsgabel eingespeist. Diese Energie tritt praktisch ungeschwächt am Anschluß 6 der Richtungsgabel 1 in den eigentlichen überlagerer ein und wird dort mit einer weiteren Hochfrequenzspannung von z. B. 70 MHz überlagert. Die Ausbildung ist derart getroffen, daß die Mischprodukte, die beim Ausführungsbeispiel Frequenzen von 6070 MHz und 5930 MHz haben, in die Richtungsgabel über den Anschluß 6 eingespeist werden. Die Mischprodukte treten daher zunächst am Anschluß 7 der Richtungsgabel auf. Das Bandpaßfilter 3 hat die Eigenschaft, daß es lediglich das geforderte Mischprodukt von z. B. 6070 MHz reflexionsfrei durchläßt, während es das unerwünschte Mischprodukt von 5930 MHz reflektiert. Dieses Mischprodukt erscheint somit über den Anschluß 7 der Richtungsgabel eingespeist am Anschluß 8 und wird dort in dem Absorber 4 reflexionsfrei aufgenommen.In the drawing, a superposition arrangement is shown, which consists of a direction fork 1, a mixer 2, a bandpass filter 3 and an absorber 4 . The direction of rotation of the direction fork 1 is indicated by an arrow. The high-frequency energy of the local oscillator, which operates, for example, at a frequency of 6000 MHz, is fed into the direction fork via connection 5. This energy occurs practically unattenuated at the terminal 6 of the direction fork 1 in the actual superimposed and is there with a further high-frequency voltage of z. B. 70 MHz superimposed. The design is made in such a way that the mixed products, which in the exemplary embodiment have frequencies of 6070 MHz and 5930 MHz, are fed into the directional fork via the connection 6. The mixed products therefore initially appear at connection 7 of the directional fork. The bandpass filter 3 has the property that it only contains the required mixed product of z. B. transmits 6070 MHz reflection-free, while it reflects the unwanted mixed product of 5930 MHz. This mixed product thus appears fed in via connection 7 of the directional fork at connection 8 and is there absorbed in absorber 4 without reflection.

Mit der geschilderten Anordnung ist erreicht, daß die Energie des überlagerungsoszillators praktisch reflexionsfrei in dem eigentlichen überlagerer 2 aufgebraucht wird und somit vom Ausgang 7 und dem über das Bandpaßfilter 3 angeschlossenen Verbraucher 9 ferngehalten wird. Es empfiehlt sich daher, eine möglichst gute Anpassung zwischen dem Anschluß 6 der Richtungsgabel 1 und dem entsprechenden Eingang des überlagerers 2 sicherzustellen, beispielsweise mittels eines besonderen zwischengeschalteten Transformationsvierpols. Weiterhin empfiehlt es sich, für eine möglichst reflexionsfreie Anpassung des Absorbers 4 an den Richtungsgabelanschluß 8 Sorge zu tragen, damit störende Verkopplungen vermieden werden.With the described arrangement it is achieved that the energy of the superimposed oscillator is used up in the actual superimposed 2 with practically no reflection and is thus kept away from the output 7 and the consumer 9 connected via the bandpass filter 3. It is therefore advisable to ensure the best possible match between the connection 6 of the directional fork 1 and the corresponding input of the superimposer 2, for example by means of a special interposed four-pole transformation. Furthermore, it is advisable to ensure that the absorber 4 is adapted to the direction fork connection 8 with as little reflection as possible, so that disruptive couplings are avoided.

Bei Ausbildung des Frequenzumsetzers 2 als parametrischen Verstärker ist es möglich, die gesonderte Einspeisung der Hochfrequenzenergie relativ niedriger Frequenz, z. B. 70 MHz, zu vermeiden und den parametrischen Verstärker in der Weise selbsterregt zu betreiben, daß an die Zuleitung 10 ein auf die relativ niedrige Frequenz abgestimmter Resonanzkreis angeschaltet wird, während gleichzeitig für das sogenannte instabile Seitenband ein »Idlerkreis« mit entsprechender Wirkkomponente wirksam ist. Auf diese Weise wird eine Anordnung geschaffen, mit der es möglich ist, die Frequenz eines an die Leitung 5 angeschalteten Oszillators unter Vermeidung besonderer Umsetzoszillatoren zu versetzen.When the frequency converter 2 is designed as a parametric amplifier, it is possible to separately feed the high-frequency energy at a relatively low frequency, e.g. B. 70 MHz, and to operate the parametric amplifier self-excited in such a way that a resonance circuit tuned to the relatively low frequency is connected to the lead 10 , while at the same time an "idler circuit" with a corresponding active component is effective for the so-called unstable sideband . In this way, an arrangement is created with which it is possible to offset the frequency of an oscillator connected to the line 5 while avoiding special conversion oscillators.

Claims

Claims: 1. Superposition arrangement for transposing vibrations of a relatively low frequency into vibrations of a relatively high frequency (up-converter), characterized by the following features: a) On a four-armed direction fork (1), a superposition oscillator (5) is connected to a first connection at a relatively high frequency. b) The actual frequency converter (2), which is supplied with high-frequency energy from a source (10) at a relatively low frequency, is connected to the following second connection of the directional fork in the direction of rotation. c) A bandpass filter (3) which sifts out the required mixed product for the consumer (9) is connected to the third connection in the direction of rotation of the directional fork. d) An absorption resistor (4) is connected to the fourth and last connection of the direction fork in the direction of rotation. 2. superimposition arrangement according to claim 1, characterized in that the frequency converter (2) is designed as a parametric amplifier. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1056 210; Robert v. P ound: Microwave Mixers, 1st Edition, New York and London, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1948, p. 267; "Wire less World", 1954, March, pp. 138 to 140; "IRE Transactions an Microwave Theory and Techniques", April 1957, p. 164; "Bell Laboratories Record", August 1957, p. 294; "Communication engineering", 1959 ,. Issue 7, pp. 328, 329.